随着我国工业化、信息化、城镇化和农业现代化的不断推进,煤炭行业也在逐步步入智能化的发展道路。传统的采掘方式已无法满足目前行业的发展需求。新一代信息技术不断升级和完善,煤矿智能化建设步伐正在加快,煤矿管理部门越来越重视。现代矿山人员定位管理系统已经成为保障矿山安全生产的重要手段之一。该系统是在传统采掘方式下采用井上至井下,通过 GPRS、NB-IoT、 RFID等技术构建安全高效一体化综合监管体系的物联网平台模式。
一、系统简介
针对煤矿安全监管中的安全风险防控,智慧矿山人员定位管理系统以“智能化+安全管理”为核心,以实现“智能安全,高效”为目标。该系统采用了基于定位芯片技术、高精度 GPS定位技术、无线射频技术等先进的物联网和信息化技术,打造了一套集人员定位、视频监控、应急救援等功能于一体的煤矿智能安全管理系统。为煤矿的安全生产提供了一套先进的、安全高效的管理方式。智慧矿山人员定位管理系统包含:矿工身份识别、身份信息采集和报警、智能视频监控、定位/追踪、多通道多终端接入等功能,为矿山安全监控提供可靠技术保障。
二、设计方案
智慧矿山人员定位管理系统,基于 GPRS/NB-IoT等通信技术,为煤矿提供井下全覆盖人员电子标签,通过对所有采掘作业人员,包括调度指挥人员、掘进生产作业人员等实行实时位置跟踪、轨迹追踪等操作功能。智慧矿山人员定位管理系统主要由井下人员电子标签、定位管理平台、传感器及定位管理平台等组成。以智能煤仓监管为例:智能煤仓监管系统是智慧矿山基于NB-IoT移动通信、 GPRS、北斗卫星导航、蓝牙、 Zigbee等技术,结合煤矿生产实际需要,进行建设并应用的基于 RFID及 Zigbee技术的智能煤仓信息综合监管系统。该系统融合了移动通信、 RFID、传感技术、 GIS技术、物联网技术等多项现代信息技术,将矿井采掘作业人员、监控室值班人员、安全管理人员等实行实时定位监管,为井下各部门和各作业场所的安全生产提供及时、准确、全面、统一的监管服务。
三、设备部署与运行
煤矿井下人员定位系统,可通过网络部署于井下主斜室、支护架等区域。地面安装的定位设备可通过井下调度室进行调度。地面调度员进入主斜室后,将实时测量数据发至矿指挥中心;同时对煤矿主斜台长时间运行情况进行统计分析;此外,主斜台需要完成巡检动作时,可通过 GPS定位模块(可以通过 APP端实现)实时查看人员位置信息。煤矿井下区域位置数据会通过网关系统由生产调度中心统一汇总至企业管理中心。如果该中心收到了一份新的数据,就会及时将数据推送给企业安全管理部或生产经理进行分析决策处理。
四、系统应用场景
1、井下采区:实时显示现场情况、作业位置、人员分布、环境信息等。
2、辅助运输人员的实时轨迹管理,如人员位置、时间、路线等信息统计分析。
3、综采工作面:实时查看综采工作面通风设备的运行情况,实时监控各综采工作面的瓦斯浓度、空气含氧量、温度等参数。4、矿井通风:了解整个矿井的通风情况,当系统出现异常或者紧急情况的时候可以快速切换到紧急预案,可以为安全生产提供保障,减少事故发生,减少井下人员伤亡程度。
5、矿井排水:在矿井排水方面可以实时掌握矿井的水位情况和排水情况是否正常。
6、矿井消防:井下一旦发生火灾事故,可以快速确定火灾的位置,可随时启动应急预案。
7、智能巡检:可以及时发现在矿井中的违规操作情况,包括违规使用高精度定位产品以及井下人员不文明行为等内容来保障矿井安全生产。